ST3232EB/EC：高性能RS - 232收发器的深度解析

在电子设备的通信接口设计中，RS - 232标准一直占据着重要地位。ST3232EB和ST3232EC作为ST公司推出的两款RS - 232收发器，以其低功耗、高数据速率和出色的ESD保护能力，成为众多应用场景的理想选择。今天，我们就来深入了解一下这两款器件。

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一、产品概述

ST3232E系列是3V供电的EIA/TIA - 232和V.28/V.24通信接口芯片，具有低功耗、高数据速率和增强的静电放电（ESD）保护功能。它采用人体模型可承受±15kV的ESD，使用IEC1000 - 4 - 2接触放电可承受±8kV的ESD。该系列芯片拥有专有的低压差发射器输出级，通过双电荷泵，能在3V至5V电源下提供真正的RS - 232性能，且仅需四个0.1µF的标准外部电容即可工作。芯片包含两个接收器和两个驱动器，保证在250kbps的数据速率下仍能维持RS - 232输出电平。

产品特性

• ESD保护：RS - 232 I/O引脚具备出色的ESD保护能力，人体模型下±15kV，IEC 1000 - 4 - 2接触放电下±8kV。
• 低功耗：仅300µA的电源电流。
• 高数据速率：最低保证数据速率达250kbps，最小保证转换速率为6V/µs。
• 宽电压范围：满足EIA/TIA - 232规范，工作电压低至3V。
• 封装多样：提供SO - 16和TSSOP16两种封装形式。

应用场景

适用于笔记本电脑、掌上电脑、电池供电设备、手持设备以及外设和打印机等。

二、详细参数解析

1. 引脚配置

引脚编号	符号	名称和功能
1	C1 +	第一个电荷泵电容的正极端
2	V +	倍压端子
3	C1 -	第一个电荷泵电容的负极端
4	C2 +	第二个电荷泵电容的正极端
5	C2 -	第二个电荷泵电容的负极端
6	V -	反相电压端子
7	T2 OUT	第二个发射器输出电压
8	R2 IN	第二个接收器输入电压
9	R2 OUT	第二个接收器输出电压
10	T2 IN	第二个发射器输入电压
11	T1 IN	第一个发射器输入电压
12	R1 OUT	第一个接收器输出电压
13	R1 IN	第一个接收器输入电压
14	T1 OUT	第一个发射器输出电压
15	GND	接地
16	VCC	电源电压

2. 绝对最大额定值

符号	参数	值	单位
VCC	电源电压	- 0.3至6	V
V +	倍压端子	(VCC - 0.3)至7	V
V -	反相电压端子	0.3至 - 7	V
V + +	V -		13	V
TIN	发射器输入电压范围	- 0.3至6	V
RIN	接收器输入电压范围	±25	V
TOUT	发射器输出电压范围	±13.2	V
ROUT	接收器输出电压范围	- 0.3至(VCC + 0.3)	V
tSHORT	发射器输出接地短路时间	连续
Tj	最大结温	150	°C
Rth - jc	热阻结到壳	SO - 16：30；TSSOP16：25	°C/W
Rth - ja	热阻结到环境	SO - 16：95；TSSOP16：95	°C/W

3. 电气特性

电源电流

在无负载、VCC为3V或5V、TA = 25°C的条件下，VCC电源电流典型值为0.3mA，最大值为1mA。

逻辑输入

• 输入逻辑阈值低（VTIL）：T - IN时最大为0.8V。
• 发射器输入滞后（VHYS）：典型值为0.25V。
• 输入逻辑阈值高（VTIH）：VCC = 3.3V时为2V，VCC = 5V时为2.4V。
• 输入泄漏电流（IIL）：T - IN时为±0.01至±1µA。

发射器

• 输出电压摆幅（VTOUT）：所有发射器输出端接3kΩ负载到地时，为±5至±5.4V。
• 发射器输出电阻（RTOUT）：VCC = 0V，VOUT = ±2V时，为300至10MΩ。
• 输出短路电流（ISC）：典型值为±60mA。
• 输出泄漏电流（ITOL）：VCC = 0V或3.3V至5.5V，VOUT = ±12V，发射器禁用时为±25µA。

接收器

• 接收器输入电压工作范围（VRIN）： - 25至25V。
• RS - 232输入阈值低（VRIL）：TA = 25°C，VCC = 3.3V时为0.6至1.1V；VCC = 5V时为0.8至1.5V。
• RS - 232输入阈值高（VRIH）：TA = 25°C，VCC = 3.3V时为1.4至2.4V；VCC = 5V时为1.8至2.4V。
• 输入滞后（VRIHYS）：典型值为0.5V。
• 输入电阻（RRIN）：TA = 25°C时为3至7kΩ。
• TTL/CMOS输出电压低（VROL）：IOUT = 1.6mA时最大为0.4V。
• TTL/CMOS输出电压高（VROH）：IOUT = - 1mA时为VCC - 0.6至VCC - 0.1V。

时序特性

• 数据传输速率（DR）：RL = 3kΩ，CL2 = 1000pF，一个发射器切换时为250kbps。
• 传播延迟输入到输出（tPLHR、tPHLR）：RXIN = RXOUT，CL = 150pF时典型值为0.15µs。
• 接收器输出使能时间（tOER）：正常操作时最大为50ns。
• 接收器输出禁用时间（tODR）：正常操作时最大为50ns。
• 发射器传播延迟差（|tPHLT - tTHL|）：最大为200ns。
• 接收器传播延迟差（|tPHLR - tTHR|）：最大为50ns。
• 转换速率（SRT）：TA = 25°C，RL = 3kΩ至7kΩ，VCC = 3.3V，从 + 3V到 - 3V或 - 3V到 + 3V，CL = 150pF至1000pF时为6至30V/µs。

三、应用电路与电容选择

应用电路

应用电路相对简单，包含电源输入、电荷泵电容连接以及TTL/CMOS输入输出和RS - 232输入输出的连接。

电容选择

VCC	C1	C2	C3	C4	Cbypass
3.0至3.6	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
4.5至5.5	0.047	0.33	0.33	0.33	0.1
3.0至5.5	0.1	0.47	0.47	0.47	0.1

四、封装信息

SO - 16封装

提供了详细的机械尺寸数据，包括A、A1、A2等多个维度的最小值、典型值和最大值。需要注意的是，尺寸D不包括模具飞边、凸起或浇口毛刺，这些部分总厚度不超过0.15mm；尺寸“E1”不包括引脚间飞边或凸起，每侧不超过0.25mm。

TSSOP - 16封装

TSSOP代表薄收缩小外形封装，同样有详细的机械尺寸数据。尺寸“D”和“E1”的飞边和凸起限制与SO - 16封装类似。

五、总结

ST3232EB和ST3232EC以其出色的性能和丰富的特性，为RS - 232通信接口设计提供了可靠的解决方案。在实际应用中，电子工程师可以根据具体的需求，如工作温度范围、封装形式等，选择合适的型号。同时，在设计过程中要严格遵循其绝对最大额定值和电气特性要求，合理选择电容等外部元件，以确保设备的稳定性和可靠性。大家在使用ST3232EB/EC的过程中，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。